CC BY
59
Информационная технология подготовки производства печатных плат
Данилова Е.А.
ФГБОУВПО «Пензенский государственный университет»
siori@list.ru
Аннотация. Целью работы является автоматизация процесса решения задачи оптимального раскроя листовых материалов. В результате выполнения работы была разработана и отлажена программа сервисного обслуживания подготовки производства печатных плат. Программа предназначена для решения задачи оптимального раскроя листовых материалов. Разработан графический интерфейс пользователя. Полученные результаты доведены до алгоритмической и программной реализации. Разработанная программа внедрена в учебный процесс кафедры КиПРА Пензенского государственного университета.
Ключевые слова: печатные платы; электронные средства; информационная технология; программа.
1 Введение
В настоящее время в производстве печатных плат часто применяют прямоугольные заготовки, называемые картами. Формирование вариантов осуществляют на множестве имеющихся типоразмеров листов [Юрков и др., 2013]. Также варьируют ориентацией полос вдоль или поперек листа, оценивая варианты по коэффициенту раскроя Кр, равному отношению суммарной площади заготовок, получаемых из листа, к площади самого листа [Затылкин и др., 2013; Алмаметов и др., 2010; Затылкин, 2011; Баннов и др., 2013]. Кроме того, необходимо учесть технологические зоны и зазоры.
Выбор наилучшего коэффициента раскроя позволяет спроектировать план раскроя материала с наименьшим количеством отходов. Для того чтобы просчитать все существующие варианты вручную, требуется затратить немало времени, поэтому разработка программы, позволяющий автоматизировать этот процесс является актуальной задачей [Затылкин, 2013; Баннов и др., 2013; Затылкин, 2013; Таньков и др., 2007].
Разработка программы оптимального раскроя листовых материалов (печатных плат)
Анализ существующих современных программ сервисного обслуживания подготовки производства печатных плат позволил сделать следующий вывод: наиболее близкой программой является система Т-БЬЕХ/Раскрой [Затылкин, 2009]. Несмотря на то, что данная программа обладает множеством достоинств, есть и большой недостаток - она поставляется только в комплекте (в качестве платной опции) с очень
дорогой инженерной системой T-FLEX. Поэтому разработка самостоятельной программы оптимального раскроя листовых материалов является актуальной задачей [6-8].
2 Структурная схема программы
Структурная схема программы включает графический интерфейс пользователя, модуль расчета логической схемы, файлы справки, систему ActiveX для управления OLE объектами.
Одним из достоинств разработанной программы является удобный интерфейса пользователя (рис. 1). Интерфейс является простым (все функциональные клавиши выведены на главную панель), удобным в использовании (малое, но достаточное количество элементов управления) и, как следствие, интуитивно понятным.
(¡■«HrfftilW*
йычпцст! I T" llii«*™ iwqTit MM
Jimc |i™
Г1ЛЯ1Ы 1« |Цюиа№Ш)1 Кл
- -
T tmWMl »< uxt № I ДОН* * Д1 Irt
C^mu_I . flmWTTH РДСТТ ¡1
Facial t^ fl^rtt+i
КвАчст» nner Ю д™+ч luff J»IB '■огъчестм пли ns !ur I»1ft
^йплваеоплм ecwftliuri ■ 100 Tnoujiflfi nimmi Ih-r-Cl - Э21ЫП
4 ■ Э6Я И]ц?ич А ■ 5 ПнийьАИЛ'О
Д|»н В |мч| - D J||<UU В ¡i-i.il * КЛ В Ihrvl ■ С
Рис. 1. Интерфейс программного обеспечения
Основные операции сконцентрированы в модуле расчета, который основан на использовании метода прямого перебора. В ходе работы программа перебирает различные варианты расположения карт печатных плат на листе заготовки с учетом технологических зазоров [Граб и др., 2008; Таньков и др., 2005; Затылкин и др., 2011]. Наилучший вариант определяется по величине коэффициента раскроя.
3 Инженерная методика работы с программой на основе диаграммы ГОЕР0
Предложенная методика работы с программным обеспечением представлена в виде диаграммы ГОЕБО на рисунке 2. Последовательность
'Jf
выполняемых действий состоит из ввода технологических данных (габариты листа, технологические зазоры и т.д.), ввода данных о размерах карты ПП, расчета и выявления наилучшего коэффициента раскроя и сохранения результатов (файл с картой раскроя) в файл.
Далее рассмотрим более подробно каждый из них.
На этапе ввода технологических данных пользователю следует задать габариты листа, технологические зазоры и т.д. Входными данными процесса служат данные из технологической документации [Затылкин и др., 2012; Лысенко и др., 2013; Карчевский Д.О., 2014]. Выходными данными процесса является информация о размерах полезного пространства для раскроя листа на карты для 1111.
Метод прямого
перебора ЭВМ
Инженер -технолог Программа
Рис. 2. Инженерная методика работы с программным обеспечением
На этапе ввода данных о размерах карты ПП пользователю следует ввести данные о размерах карты ПП. Входными данными процесса служит информация из конструкторской документации. Выходными данными процесса является подготовленные расчетные данные.
На этапе расчета и выявления наилучшего коэффициента раскроя программа методом прямого перебора просчитывает все возможные варианты расположения карт ПП на листе находит лучший коэффициент раскроя. Входными данными процесса служат размеры полезного пространства для раскроя листа на карты для ПП и подготовленные расчетные данные о размерах карты ПП. Выходными данными процесса является параметры карты раскроя листа.
На этапе сохранения результатов пользователю следует сохранить данные о карте раскроя. Входными данными процесса служат параметры карты раскроя. Выходными данными процесса является файл с графическим изображением карты раскроя и проставленными размерами.
4 Заключение
Таким образом, разработана инженерная методика работы с программой на основе диаграммы IDEF0 позволяющая проводить автоматизированный расчет карты раскроя листового материала для производства 1111.
Список литературы
[Юрков и др., 2013] Юрков Н.К., Затылкин A.B., Полесский С.Н., Иванов И.А., Лысенко A.B. Информационная технология многофакторного обеспечения надежности сложных электронных систем // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. № 4. С. 75-79.
[Затылкин и др., 2013] Затылкин A.B., Голушко Д.А., Рындин Д.А Исследование влияния деформационной составляющей внешнего вибрационного воздействия на надёжность радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. Т. 2. С. 42-43.
[Алмаметов и др., 2010] Алмаметов В.Б., Авдеев A.B., Затылкин A.B., Таньков Г.В., Юрков Н.К., Баннов В.Я. Моделирование нестационарных тепловых полей электрорадиоэлементов // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2010. Т. 2. С. 446-449.
[Затылкин, 2011] Затылкин A.B. Исследование моделей радиотехнических устройств на ранних стадиях проектирования // Современные информационные технологии. 2011. № 14. С. 113-118.
[Баннов и др., 2013] Баннов В.Я., Сапрова Е.В., Затылкин A.B. Автоматизированный стенд исследования процедуры формирования тестового воздействия при проведении диагностики логических схем электронных устройств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2011. Т. 2. С. 32-34.
[Затылкин, 2013] Затылкин, A.B. Система управления проектными исследованиями радиотехнических устройств: Автореф. дис. к-та техн. наук. Москва, 2012.
[Таньков и др., 2007] Таньков Г.В., Затылкин A.B. Моделирование тепловых процессов в стержневых конструкциях РЭС // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2007. Т. 1. С. 257-258.
[Затылкин, 2009] Затылкин, A.B. Модели и методики управления интеллектуальными компьютерными обучающими системами: Автореф. дис. к-та техн. наук. Пенза, 2009.
[Граб и др., 2008] Граб И.Д., Затылкин A.B., Горячев Н.В., Алмаметов В.Б., Юрков
H.К., Баннов В.Я., Кочегаров ИИ. Лабораторный комплекс в архитектуре ИКОС КАК основа формирования умений // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2008. Т. 1. С. 213-215.
[Таньков и др., 2005] Таньков Г.В., Трусов В.А., Затылкин A.B. Исследование моделей стержневых конструкций радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2005. Т.
I. С. 156-158.
[Затылкин и др., 2011] Затылкин A.B., Буц В.П., Юрков Н.К. Опыт применения
технологии ERM в разработке интеллектуальных средств обучения // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. № 5 (118). С. 218-223.
[Затылкин и др., 2012] Затылкин A.B., Леонов А.Г., Юрков Н.К. Управление исследованиями моделей радиотехнических устройств на этапе проектирования // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2012. № 1. С. 138-142.
[Лысенко и др., 2013] Лысенко A.B., Ольхов Д.В., Затылкин A.B. Конструкция активного виброамортизатора с электромагнитной компенсацией // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2013. Т. 1. С. 454-456.
[Карчевский Д.О., 2014] Учёт герметизации при расчёте надёжности функциональных узлов космических аппаратов/Карчевский Д.О., Полесский С.Н.// Новые информационные технологии в автоматизированных системах, - Москва: Изд-во Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ 2014г., №17 - ст. 550-555.
